2018-01-01  –  2022-03-31

386.161,00 EUR

Ruhr-Universität Bochum - Fakultät für Geowissenschaften - Institut für Geologie, Mineralogie und Geophysik - Kristallographie, Bochum, Nordrhein-Westfalen

0324244D

Warmwasser- und Dampflagerstätten [EB1612]

01180894/1  –  Reaktive Reservoirsysteme - Lösung und Fällung von Salzen und die Auswirkungen auf die hydraulischen und mechanischen Gebirgseigenschaften

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE4)

Energie

Bei der tiefen geothermischen Energiegewinnung ist die Rückführung geförderter Reservoirfluide nach der Energieausbeute Voraussetzung für die Aufrechterhaltung des Fluiddrucks im Reservoir und damit für eine langjährige Nutzung. Allerdings kann es im Zuge der Reinjektion von Fluiden unter veränderten Temperatur- und Druckbedingungen zur Fällung von Mineralphasen kommen, wodurch die Wegsamkeiten im Reservoir allmählich verschlossen werden. Dieses als Reservoirscaling bekannte Phänomen gehört zu den kritischsten limitierenden Faktoren für die nachhaltige Nutzung tiefer geothermischer Ressourcen. Unklar ist bisher, welche Rolle dabei Kristallkeime spielen, die sich bereits oberirdisch durch die Temperaturabsenkung bei der Energieentnahme bilden. Da die heterogene Keimbildung energetisch bevorzugt ist, sind bei Übersättigung der geothermalen Wässer zunächst kristalline Ablagerungen an den Innenwänden von Rohrleitungen die Folge. Jedoch führen turbulenzbedingte Inhomogenitäten bzw. mechanische Störungen auch zur spontanen Bildung freischwimmender Keimkristalle, von denen ein signifikanter Teil von der Strömung mitgerissen und in das Reservoir reinjiziert wird. Dort können sich die typischerweise nano- bis mikrometergroßen Kristallite einerseits durch Filtereffekte kumulieren und andererseits als Kristallisationszentren für Zementationsprozesse fungieren und damit erheblich zum Reservoirscaling beitragen. Dieses Teilprojekt widmet sich daher der Untersuchung der grundlegenden Prozesse, welche zur Bildung kristalliner Phasen bei Abkühlung geothermaler Lösungen führen, und den hydromechanischen Auswirkungen bei Reinjektion entsprechend kristallkeimbelasteter Wässer in das Reservoir.